"""
现在你总共有 n 门课需要选，记为0到n-1。
在选修某些课程之前需要一些先修课程。例如，想要学习课程 0 ，你需要先完成课程1 ，我们用一个匹配来表示他们: [0,1]
给定课程总量以及它们的先决条件，返回你为了学完所有课程所安排的学习顺序。
可能会有多个正确的顺序，你只要返回一种就可以了。如果不可能完成所有课程，返回一个空数组。
示例1:
输入: 2, [[1,0]]
输出: [0,1]
解释:总共有 2 门课程。要学习课程 1，你需要先完成课程 0。因此，正确的课程顺序为 [0,1] 。

示例2:
输入: 4, [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
输出: [0,1,2,3] or [0,2,1,3]
解释:总共有 4 门课程。要学习课程 3，你应该先完成课程 1 和课程 2。并且课程 1 和课程 2 都应该排在课程 0 之后。
    因此，一个正确的课程顺序是[0,1,2,3] 。另一个正确的排序是[0,2,1,3] 。
说明:
输入的先决条件是由边缘列表表示的图形，而不是邻接矩阵。详情请参见图的表示法。
你可以假定输入的先决条件中没有重复的边。
提示:
这个问题相当于查找一个循环是否存在于有向图中。如果存在循环，则不存在拓扑排序，因此不可能选取所有课程进行学习。
通过 DFS 进行拓扑排序 - 一个关于Coursera的精彩视频教程（21分钟），介绍拓扑排序的基本概念。
拓扑排序也可以通过BFS完成。

链接：https://leetcode-cn.com/problems/course-schedule-ii
"""
from mode import List
from mode import collections


class Solution:
    def findOrder(self, numCourses, prerequisites):
        """
        :type numCourses: int 课程门数
        :type prerequisites: List[List[int]] 课程与课程之间的关系
        :rtype: bool
        """
        preTasks = [set() for _ in range(numCourses)]
        inDegress = [0 for _ in range(numCourses)]
        for i, j in prerequisites:
            inDegress[i] += 1
            preTasks[j].add(i)

        res = []
        deque = collections.deque()

        for i in range(numCourses):
            if inDegress[i] == 0:
                deque.append(i)

        while deque:
            cur = deque.popleft()
            res.append(cur)

            for j in preTasks[cur]:
                inDegress[j] -= 1
                if inDegress[j] == 0:
                    deque.append(j)
        if len(res) != numCourses:
            return []
        return res


class Solution1:
    def findOrder(self, numCourses, prerequisites):
        preTasks = [set() for _ in range(numCourses)]
        inDegress = [0 for _ in range(numCourses)]
        for i, j in prerequisites:
            inDegress[i] += 1
            preTasks[j].add(i)
        print(preTasks)

        res = []
        deque = collections.deque()
        for i in range(numCourses):
            if inDegress[i] == 0:
                deque.append(i)
        print(deque)

        while deque:
            cur = deque.popleft()
            res.append(cur)

            for i in preTasks[cur]:
                print(i)
                inDegress[i] -= 1
                if inDegress[i] == 0:
                    deque.append(i)

        if len(res) != numCourses:
            res = []

        return res


if __name__ == "__main__":
    A = Solution()
    print(A.findOrder(4, [[1, 0], [2, 0], [3, 1], [3, 2]]))
    print('-----------------------------------')
    A = Solution1()
    print(A.findOrder(4, [[1, 0], [2, 0], [3, 1], [3, 2]]))
